Technické specifikace PlayStation 4 - PlayStation 4 technical specifications

Na PlayStation 4 technické specifikace charakterizuje jednotlivé hardwarové komponenty PlayStation 4 domácí herní konzole skupiny. Od prvního uvedení PlayStation 4 na trh bylo vydáno několik verzí této konzoly, včetně PlayStation 4 Slim a PlayStation 4 Pro . Následující verze zahrnují změny technických specifikací konzoly.

Verze

Původní vydané 500 GB HDD PS4 měly sériová čísla výrobce ve tvaru CUH-10 XX A; drobná modifikace s jinou formou antény Wi-Fi Microstrip byla zaregistrována v polovině roku 2014 pod číslem dílu CUH-11 XX A.

V roce 2015 byly řady CUH-12 jako varianty CUH-1215A a CUH-1215B (s 500 GB respektive 1 TB úložiště) certifikovány FCC v USA . Rozdíly mezi řadami CUH-11 a CUH-12 zahrnovaly snížení jmenovitého výkonu z 250 W na 230 W, snížení hmotnosti z 2,8 na 2,5 kg a fyzická tlačítka. Řady CUH-12xx jsou také označovány jako varianta „C podvozku“ PS4.

Na konci června 2015 byl pro evropské/ PAL trhy oznámen stroj 1TB řady CUH-11 .

Řada CUH-1200 byla oficiálně oznámena v červnu 2015, nejprve vyšla v Japonsku, poté na celém světě. Změny v designu zahrnovaly matný černý kryt pevného disku nahrazující původní lesklou černou verzi. Další drobné změny v konstrukci zahrnovaly mechanická tlačítka nahrazující ta citlivá na elektrostatický dotek a kratší, ale jasnější LED indikátor na horním povrchu konzoly. Interně řada CUH-12 obsahovala řadu drobných změn, včetně změny na 8 paměťových modulů o velikosti 1 GB (z předchozích 16 modulů o velikosti 512 MB).

Na oficiální akci PlayStation v New Yorku (USA) v září 2016 společnost Sony oficiálně oznámila nový přepracovaný PS4, řadu CUH-2000 (hovorově nazývanou „PS4 slim“), která se bude prodávat od 15. září za 299 $, 299 €, £ 259 nebo 29 980 jenů za základní 500GB model. Podle tiskové zprávy společnosti Sony byl nový model (CUH-2000) o 16% lehčí a spotřeboval o 28% méně energie než řada CUH-1200. Byl také oznámen model 1 TB na 34 980 jenech. Ve stejné době byla také oznámena výkonnější varianta s názvem „PS4 Pro“, určená pro displeje 4K a HDR . Dřívější modely PS4 získaly podporu HDR se systémovým softwarem 4.00.

PlayStation 4 Pro

Die shot AMD 16nm Jaguar Polaris APU použitého v PS4 Pro

Upgradovaný 'PS4 Pro' (původně s kódovým označením 'Neo', kód produktu CUH-7000) používal výkonnější APU postavené na 16 nm FinFET procesu od TSMC . Zatímco počet jader logických procesorů (8) zůstal stejný, taktovací frekvence procesoru byla zvýšena z 1,6 GHz na 2,13 GHz (což je 33,1% zlepšení v taktu jádra procesoru CPU), ale se základní architekturou beze změny. Počet grafických výpočetních jednotek na APU se zdvojnásobil na 36 výpočetních jednotek Graphics Core Next (GCN) (z 18), se zvýšením rychlosti hodin na 911 MHz (z 800 MHz), což má za následek teoretickou metriku s jednoduchou přesností s plovoucí desetinnou čárkou z 4,19 TeraFLOPů . Ve srovnání s původním grafickým procesorem PS4 jde o 2,27násobný nárůst jednotlivých přesných FLOPů . Vylepšení ve výpočtech 16bitových proměnných float GPU odvozených z novější architektury AMD Vega má za následek, že PS4 Pro má teoretický poloviční přesný výkon s plovoucí desetinnou čárkou 8,39 TeraFLOP.

Byla vylepšena celkově sjednocená architektura systémové paměti s přidáním dalšího 1 GB segmentu DDR3 DRAM. PS4 Pro dokáže využít tento nárůst paměti k výměně aplikací, které nejsou na hraní a běží na pozadí, jako jsou Netflix a Spotify. Jako vedlejší přínos k tomu je vývojářům k dispozici dalších 512 MB GDDR5, které lze použít pro hry s kapacitou až 5,5 GB, na rozdíl od 5 GB dostupných na základním hardwaru PS4. Rychlost paměti GDDR5 byla zvýšena z 5,5 Gbit/s (nebo 4x 1,375 GHz) na 6,8 Gbit/s (nebo 4x 1,7 GHz), čímž se celková šířka pásma paměti zvýšila na 217,6 GB/s, což odpovídá zlepšení o 23,8%.

Některé prvky přidané do návrhu byly odvozeny z novějších AMD Polaris a novějších architektur; tyto nové funkce procesoru zahrnovaly video kodek HEVC podporující rozlišení až 4k. Mezi další změny specifikací patřil výstup HDMI upgradovaný na standard HDMI 2.0b s kompatibilitou HDCP 2.2. Bezdrátová síť zahrnovala podporu pásma 5 GHz pomocí standardu IEEE 802.11ac a podpora Bluetooth byla upgradována na verzi 4.0; kabelová LAN byla jako původní PS4. Jmenovitý výkon původního PS4 Pro byl 310W. Rozhodnutí neaktualizovat se odvíjelo především od nákladů.

V srpnu 2018 byla vydána omezená průsvitná verze PS4 Pro, která zahrnovala drobné hardwarové aktualizace. Tento nový systém, číslo modelu CUH-7100, kromě většího pevného disku, používal tišší ventilátor, který pomohl snížit hladinu hluku. Ve srovnání s CUH-7000 také čerpal energii konzistentní rychlostí, i když se stal o něco teplejší než odpalovací systém.

Druhá menší aktualizace hardwaru s číslem modelu CUH-7200 byla poprvé vydána ve svazcích s Red Dead Redemption 2 v listopadu 2018. Novější verze, jinak funkčně ekvivalentní CUH-7000, má jiný napájecí konektor a používá tišší ventilátor, který podle Digital Foundry způsobil „noční a denní“ rozdíl v hladině hluku, podobně jako vylepšení v CUH-7100. Dále konzistentně čerpá výkon 170 W, zatímco 7000 při výkonu 170 W bude mít krátké špičky až 177 W. Novější konzolový ventilátor však běží o něco pomaleji a stal se o něco teplejší než model 7000, aby získal toto vylepšení.

Procesory a paměť

"[My] jsme nepostavili APU tak úplně pro kohokoli jiného na trhu. Je to zdaleka nejsilnější APU, jaké jsme doposud postavili."

- John Taylor, AMD

PlayStation 4 používá částečně přizpůsobenou jednotku Accelerated Processing Unit (APU) vyvinutou společností AMD ve spolupráci se společností Sony a vyrábí ji TSMC na 28 nm procesním uzlu. Jeho APU je jednočipový, který kombinuje centrální procesorovou jednotku (CPU) a grafickou procesorovou jednotku (GPU) a další komponenty, jako je řadič paměti a video dekodér / kodér . Konzole také obsahuje sekundární vlastní čipy, které zvládají úkoly spojené se stahováním, nahráváním a sociální hratelností. Tyto úkoly lze bez problémů zvládnout na pozadí během hraní nebo v případě, že je systém v klidovém režimu .

Ačkoli není moc známo o zvukových schopnostech PS4, konzole také obsahuje vyhrazený hardwarový zvukový modul, který může podporovat chat ve hře s minimem externích zdrojů a také „velmi velký počet“ streamů MP3 pro použití v herní zvuk.

APU

Hlavní APU (verze 2013) měla velikost matrice 19 x 18,3 mm (0,75 x 0,72 palce) s GPU, CPU a řadiči paměti na stejné matrici. Verze APU verze 2013 obsahovala 20 výpočetních jednotek GCN na matrice, z nichž dvě jsou považovány za přítomné, aby poskytovaly redundanci pro zlepšení výnosu výroby. CPU a mezipaměti CPU tvoří přibližně 15% plochy čipu a výpočetní jednotky GPU zabírají přibližně 33% plochy 348 mm 2 (0,539 sq in) matrice.

přístroj procesor GPU Paměť ( GDDR5 ) Speciální funkce
µArch Jádra Frekvence Mezipaměť L2 GFLOPS µArch Jádra 1 Frekvence GFLOPS Pixel fillrate ( GP /s) 2 Výplň textury ( GT /s) 3 Částka (GB) Šířka sběrnice (bit) Typ autobusu Šířka pásma (GB/s)
PS4 Jaguár Dva čtyřjádrové moduly 1,6 GHz 2 × 2 MB 102,4 GCN 2 1152: 72: 32 (18 CU) (povoleno z celkového počtu 1280 SM nebo 20 CU) 800 MHz 1843.2 25.6 57,6 8 GB 256 GDDR5 176,0 8 ACE v GPU a dalších modulech
PS4 Pro 2,13 GHz 134,4 4. GCN 2304: 144: 32 (36 CU) (povoleno z celkového počtu 2560 SM nebo 40 CU) 911 MHz 4197,8 29.15 131,2 217,6 1 GB DDR3 RAM pro OS a Swapping

Centrální procesní jednotky

Centrální procesorová jednotka (CPU), se skládá ze dvou x86-64 čtyřjádrovými modulů pro celkem osm jader, které jsou založeny na architekturu CPU Jaguar od AMD. Každé jádro má 32 kB instrukcí L1 a datové mezipaměti , s jednou sdílenou 2 MB mezipaměti L2 na čtyřjádrový modul. Základní taktovací frekvence procesoru je údajně 1,6  GHz . To poskytuje teoretický špičkový výkon 102,4 SP GFLOPS .

Jednotka pro zpracování grafiky

Specifikace GPU
1152 stream procesorů
72 Jednotky mapování textury
32 Rastrové operátory
18 Výpočtové jednotky
8 asynchronních výpočetních jednotek (64 front)
1.843 TeraFLOPů

Tyto grafický procesor (GPU) je AMD je GPGPU -capable Radeon GCN architekturu, která se skládá z 18 výpočetních jednotek (CU) pro celkem 1.152 jader (64 jader na Cu), který produkuje teoretický špičkový výkon 1,84  TFLOPS . Tento výpočetní výkon lze použít pro grafiku, simulaci fyziky nebo jejich kombinaci nebo pro jakékoli jiné úkoly vhodné pro obecné účely . GPU je většinou založeno na architektuře Bonaire využívající technologii GCN 1.1 . GPU PS4 nemá žádnou paměť VRAM, protože pro grafické operace využívá paměť RAM systému.

Ačkoli je založen na architektuře AMD GCN, existuje několik známých rozlišovacích faktorů mezi grafickými kartami PS4 a grafickými kartami PC současné generace s architekturou GCN první generace:

  • Další vyhrazená sběrnice 20 GB/s, která obchází mezipaměť GPU L1 a L2 pro přímý přístup k systémové paměti, což snižuje problémy se synchronizací při provádění jemnozrnných výpočetních úloh GPGPU.
  • Podpora mezipaměti L2 pro simultánní grafické a asynchronní výpočetní úlohy přidáním `` nestálé`` bitové značky, poskytující kontrolu nad zneplatněním mezipaměti a snížením dopadu simultánních grafických a obecných výpočetních operací.
  • Upgrade ze 2 na 64 zdrojů pro výpočetní příkazy, zlepšení paralelnosti výpočtu a řízení priority spouštění. To umožňuje jemnější kontrolu nad vyrovnáváním zátěže výpočetních příkazů, což umožňuje vynikající integraci se stávajícími herními enginy.

Jednotka pro zpracování zvuku

Sdílení matrice se zbytkem komponent APU je blok SIP pro digitální zpracování signálu, který je buď identický s AMD TrueAudio, nebo s ním sdílí určitou míru podobnosti.

Řadič paměti

Zbytek mikročipu se skládá z on- die paměťového řadiče , který je sdílen CPU a GPU a některé týká přístupu do paměti další logiku. Protože AMD je zakládajícím členem a Sony přispívá k HSA Foundation, uncore PlayStation 4 podporuje několik funkcí podporovaných architekturou heterogenního systému, jako je např. HUMA (heterogenní Uniform Memory Access). To znamená, že systémová paměť není rozdělena na oddíly, takže její část je k dispozici výhradně pro GPU, ale je sjednocená, což umožňuje hardwarové nulové kopírování .

Systémová paměť (RAM)

PS4 obsahuje celkem 8 GB (16 × 0,5 GB (512 MiB) pro modely CUH10XX/CUH11XX nebo 8 x 1 GB (1024 MiB) pro paměťové čipy modelů CUH12XX) unifikované systémové paměti GDDR5 a je schopen běžet na maximální taktovací frekvence 2,75 GHz (5500 MT/s ) s maximální šířkou pásma 176 GB/s. To je 16krát více než celková paměť RAM nalezená v PS3 a očekávalo se, že konzole poskytne značnou životnost. Sjednocená architektura paměti umožňuje CPU a GPU přístup ke konsolidované paměti, čímž odpadá potřeba samostatných vyhrazených oblastí paměti.

Pomocný procesor

PS4 obsahuje sekundární procesor ARM (s oddělenou 256 MiB RAM), který pomáhá s funkcemi na pozadí a funkcemi OS.

Úložný prostor

Blu-ray disk

Optická jednotka pouze pro čtení čte disky Blu-ray 6 × konstantní úhlovou rychlostí při maximální rychlosti čtení 27 MB/s-což je významné vylepšení oproti 2 × rychlostem PS3, které byly omezeny na 9 MB/s. Pro další zvýšení výkonu optické jednotky je PS4 vybaven hardwarovým dekompresním modulem za běhu zlib (speciální hardware používaný k rychlé dekomprimaci dat na disku Blu-ray, který byl komprimován, aby se šetřilo místo a šířka pásma), umožňuje větší efektivní šířku pásma a konzole současně ukládá data na pevný disk, a dokonce ukládá do paměti nepřečtená data, když hra aktivně nepřistupuje k optické jednotce, což je součástí strategie Sony PlayGo .

DVD

Optická jednotka pouze pro čtení také čte disky DVD . Nečte disky CD .

Pevný disk

Konzole obsahuje 2,5 "pevný disk 500 GB, 1 TB nebo 2 TB, který může uživatel upgradovat.

jiný

Další 256 MB čip (s použitím 2 Gbit DDR3 SDRAM čipu ve verzi 2013) je osazen, myšlenka být používán pomocným procesorem. K dispozici je také přídavný 32 MB (256 Mbit) flash paměťový čip.

System Software 4.50, který byl představen 9. března 2017, umožnil použití externích pevných disků USB až do 8 TB pro další úložiště.

Vstup a výstup

PlayStation 4 nabízí připojení Wi-Fi 802.11 b/g/n , ethernet (10BASE-T, 100BASE-TX a 1000BASE-T), Bluetooth 2.1 a dva porty USB 3.0 . Součástí je také pomocný port pro připojení k PlayStation Camera , zařízení digitálního fotoaparátu s detekcí pohybu . Součástí systému je mono náhlavní souprava, kterou lze zapojit do DualShock 4. Možnosti výstupu zvuku/videa zahrnují HDMI a optický S/PDIF . PlayStation 4 nemá analogový audio/video výstup (pokud uživatel nepočítá 3,5 mm audio konektor DualShock 4). PS4 Slim (řada CUH-2000) je vybaven Wi-Fi IEEE 802.11 a/b/g/n/ac, Bluetooth v4.0 a portem USB 3.1 × 2, zatímco PS4 PRO (řada CUH-7000) má USB 3.1 port × 3, IEEE 802.11 a/b/g/n/ac Wi-Fi a Bluetooth 4.0 (LE).

Hardwarové moduly

Název modulu Účel/schopnost Ref.
AMD TrueAudio Tento balíček uživatelsky programovatelných zvukových DSP odlehčuje zpracování zvuku z CPU. Možné efekty zahrnují zvukové efekty 3D , kompresi a dekompresi zvuku, dozvuk a zpracování hlasového proudu.
Nahrát stáhnout Je schopen nahrávat a stahovat data na pevný disk
Komprese/dekomprese videa Schopný kódovat/dekódovat video formáty za běhu. Tyto moduly jsou AMD UVD pro hardwarové dekódování videa a AMD VCE pro hardwarové kódování videa, používané pro nahrávání SharePlay videí na pozadí.
Zlib dekodér Dekódování komprimovaných dat z optické jednotky Blu-ray.
Modul Wi-Fi Bezdrátová komunikace Marvell Avastar 88W8797 Bezdrátová komunikace: IEEE 802.11 b/g/n, Bluetooth 2.1 (EDR).

Skyworks 2614B 315BB.

Modul HDMI Výstup HDMI 2.0a (původně 1.4, aktualizovaný ovladač HDMI prostřednictvím aktualizace softwaru 4.0).
Ethernetový řadič Podpora Marvell Alaska 88EC060-NNB2 Ethernet 10/100/1000.
USB řadič Podpora USB 3.0.

Spotřeba energie

Spotřeba energie
Pohotovostní režim 10  W
Pohotovostní režim (se stahováním) 70 W.
Nečinnost v nabídce 89–91 W
Modrý paprsek 93–96 W
Netflix 93 W.
Instalace hry 108–116 W
Hraní ( Resogun ) 130–139 W
Hraní ( Killzone ) 144–151 W

PS4 je napájen interním širokým rozsahem napětí (110–240 V AC 50 Hz/60 Hz) spínaným zdrojem . Původně vydaná verze měla maximální výkon 250 W. Podle testů společnosti Eurogamer počáteční konzole při provozu v režimu nabídky čerpaly přibližně 80 W, při hraní se zvýšily na přibližně 110–120 W, přičemž vrcholy 140 W při hraní i nabídky aktivní, testy Rady pro ochranu přírodních zdrojů ukázaly podobné hodnoty spotřeby energie s 137 W špičkami hraní (s připojenou kamerou PS4 ); spotřeba energie v pohotovostním režimu (připojeném k internetu) byla naměřena na 8,8 W za stejných podmínek, přičemž stav „vypnuto“ s nižším výkonem čerpal 0,5 W.

Chladicí systém PS4 používá jediný odstředivý ventilátor, který nasává vzduch z obou stran konzoly a rozděluje se na proudy nad a pod hlavní deskou plošných spojů, než vstupuje do ventilátoru shora a zdola; výfuk ventilátoru pak ochlazuje hlavní APU pomocí chladiče připojeného tepelnou trubkou , přičemž výfuk prochází přes hlavní napájecí zdroj, než je vyzařován ze zadní části konzoly.

Hodnocení napájecího zdroje pro aktualizaci modelu CUH-1200 bylo sníženo z 250 W na 230 W, přičemž využití hry a pohotovostního stahování se snížilo na přibližně 82% hodnot předchozí verze (148,6 až 122 W se systémem Dragon Quest Heroes , 70 až 58 W v pohotovostním režimu stahování) .

„PS4 slim“ (oficiální řada CUH-2000) vydaný v září 2016 snížil hodnocení napájecího zdroje na 165 W; podle Tweaktown bylo snížení požadavků na výkon způsobeno tím, že hlavní APU byla vyrobena v měřítku 16 nm, od 28 nm. Společnost Sony tvrdila snížení spotřeby energie o 28% ve srovnání s řadou CUH-1200 a 34% ve srovnání s původní řadou CUH-1000.

Viz také

Reference

Prameny